JP5719869B2

JP5719869B2 - ブレーキ付きキャスター

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Publication number: JP5719869B2
Application number: JP2013088997A
Authority: JP
Inventors: 優平西
Original assignee: Hinomoto Jomae Ltd
Current assignee: Hinomoto Jomae Ltd
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2033-04-22
Also published as: CN104108281A; JP2014210552A

Description

本発明は、ブレーキ付きキャスターに関し、特に、簡単な構造で確実にロックするブレーキを取り付けたキャスターに関する。

従来、旅行鞄などのキャスターにブレーキを装備して、床に置いた際に動かないようにしている。キャスターのブレーキには、キャスターの車輪を抑えて止める回転ロック形式のブレーキと、接地部材でキャスターの車輪を持ち上げるリフトアップ形式のブレーキとがある。リフトアップブレーキは、足のつま先などで操作するレバーなどで接地部材を駆動して、車輪を床から持ち上げて、家具などを動かないように固定するものである。回転ロック形式のブレーキは、車輪の側面や踏面をブレーキシューで押さえつけたり、リムの凹凸に鉤状部材を係止させたりして、車輪の回転を停止させるものが一般的である。例えば、キャスターのフォーク部に設けられたレバーを下げると、ブレーキ爪が車輪のリムの凹部に嵌って、車輪の回転を阻止する。

ブレーキシューや鉤状部材は、直接操作形式のブレーキでは、キャスターに設けられたペダルを足で操作することにより駆動される。リモート操作形式のブレーキでは、キャスター車輪から離れた手元にあるハンドルを操作することにより、ケーブルなどを介した作用部材で駆動される。ペダルには、つま先で上げ下げする単一型ペダルや、シーソー式に操作する双頭型ペダルや、２つのペダルで操作する二重型ペダルなどがある。単一型ペダルで操作するブレーキでは、車輪回転のロックと解除を１つのペダルで操作する。車輪回転をロックするブレーキを解除する際に、足の甲やつま先でペダルを持ち上げる操作をする。以下に、これに関連する従来技術の例をいくつかあげる。

特許文献１に開示された「移動式足場用脚輪のブレーキ装置」は、強力な制動力が得られるブレーキ装置である。図９（ａ）に示すように、足場パイプに挿入可能な縦軸の下端に、キャスターの円形取付板が固定されている。キャスターの車輪を支持するフォークに、ブラケットが取り付けられている。ブレーキ板の両側の切欠が、ブラケットに係合している。ブラケットに支持された水平軸に、ブレーキカムが設けられている。ブレーキカムは、ブレーキ板を車輪側に押し付ける。ブレーキ板の上部には、円弧部が設けられている。円弧部は、ブレーキ操作時に円形取付板の外周に当接する。ブレーキ板の下部内側には、楔形突起が設けられている。楔形突起は、ブレーキ操作時に車輪に押し付けられる。楔形突起の鋭角部は、車輪の回転方向とは逆向きである。

特許文献２に開示された「キャスター制動機構」は、単に足で踏み込むだけで、制動状態を切り換えることができるキャスター制動機構であり、ブレーキの制動力を用途に応じて調整することができるものである。図９（ｂ）に示すように、板状体からなるブレーキ駆動用ペダルと、ブレーキ解放用ペダルと、バネ体とを具備したものである。ブレーキ駆動用ペダルの基端は、自在に回動するように軸支されている。このペダルの上面には窪みがある。その裏面にはブレーキシューがあり、車輪に対向している。ブレーキ解放用ペダルには、回転自在なカムプレートが有る。カムプレートの周縁は、ブレーキ駆動用ペダルの表面に垂直に当接する。バネ体は、ブレーキ駆動用ペダルの先端を上昇させる方向に付勢されている。カムプレートのブレーキ駆動用ペダル板状体との当接面には、突起部と、第１の輪郭部と、第２の輪郭部と、第３の輪郭部とが順次形成されている。突起部は、ブレーキ駆動用ペダルの窪みと適宜嵌合する。第１の輪郭部は、ブレーキ駆動用ペダルをフリーな状態に保つ。第２の輪郭部は、所定の制動力にブレーキを効かした状態に保つ。第３の輪郭部は、徐々に制動力を高めてブレーキを効かす状態に保つ。

特許文献３に開示された「キャスター」は、ヨークが回動可能でストッパー機構を備えたキャスターである。図９（ｃ）に示すように、ヨークは、軸受支持台とストッパー支持台と車輪支持板を備えている。ストッパー支持台は、軸受支持台の外壁より水平に突出している。車輪支持板は車輪を軸支している。ヨークの軸受支持台内に配置された軸受内に、基台の突出部を貫通するシャフトの先端が挿入され固定されている。ヨークは、基台に対して回動自在に軸承されている。ストッパー機構は、板ばねとレバーを備えている。板ばねは、フレームに一端が係止され、他端にブレーキシューが固着されている。レバーは、フレームに回転可能に軸支され、板ばねの一端を車輪に向かって押圧している。ストッパー機構のフレームを、支持台の上部に載置する。フレームの側壁と車輪支持板を同時に支軸で貫通する。このストッパー機構をヨークに取り付ける。

特許文献４に開示された「キャスター」は、キャスター本体と制動装置とを別々に作って、嵌込作業だけで簡単に組み立てることができるキャスターである。図９（ｄ）に示すように、キャスターの制動装置は、ホルダーとペダル部とブレーキ板とからなっている。ホルダーには、支持ヨークに固定される側片と左右一対のブラケットがあり、ブラケットの内壁面には凹状の受部が形成されている。ペダル部の底面にはカム面部が有る。ペダル部の軸片部は、ブラケットの受部に軸受けされる。ブレーキ板は、ホルダーに係止されていて、ペダル部を保持している。ブレーキ板は制動解除方向に付勢されている。ペダル部を制動方向に傾けるとカム面が移動して、付勢力に抗して制動部を車輪のトレッド面に押圧する。

特許文献５に開示された「手押し運搬車のブレーキ装置」は、構造が簡単で車輪を確実に制動できるブレーキ装置である。図９（ｅ）に示すように、回動杆に、第一ペダルと腕片を取り付ける。回動杆は、固定車輪を設けた荷台の下面後部に支持されている。腕片の突出端側にブレーキシューを設ける。第一ペダルに、回動杆に沿う連繋ピンを設ける。第二ペダルに、上下一対の弯曲状の係合縁を設ける。係合縁は、回動杆を中心とする連繋ピンの軌跡円の上なるように設ける。係合縁は、連繋ピンの周側がブレーキシューの固定車輪に対して接するときに係合し、離れるときに離れる。第二ペダルは、第一ペダルに隣接して回動自在に荷台に設けられている。第一、第二のペダルと荷台間には、ペダル先端側を下側係合縁から上側係合縁方向に回動するように付勢させたばねが介在している。

特許文献６に開示された「キャスター」は、タイヤ部の摩耗を外観から直に認識できるキャスターである。ブレーキ力の調整時期の判定に利用できる。図９（ｆ）に示すように、キャスターのフォークの下部に、車輪が回転自在に軸支されている。車輪は、ホイールの外周部にタイヤ部が取り付けられたものである。ブレーキ装置は、タイヤ部の外周部にブレーキ部材を押し付けてブレーキをかける。車輪のタイヤ部の内部に、タイヤ部とは相違した色に着色されたマーク部材が埋設されている。キャスターの使用によりタイヤ部の外周部が摩耗したとき、マーク部材の一部がタイヤ部の外周に露出する。

特許文献７に開示された「移動式足場装置用キャスター」は、強力な制動力のブレーキを備えた旋回の安定性がよく安全性が高いキャスターである。図９（ｇ）に示すように、キャスターのホイール部とその外周部のタイヤ部からなる車輪が、車軸にて同軸上に保持されている。車輪は双輪であり、互いに独立して回転可能である。ヨークには、ブラケットを介して屈曲形成されたブレーキ板が設けられている。ブレーキ板の下部には、車輪の外周面に当接する下部係止片が形成されている。下部係止片には、車輪のタイヤ部に嵌る嵌合用凹部が有り、双輪に同時に当接する。

特許文献８に開示された「ブレーキ付きキャスター」は、簡便な構造の軽量低コストなブレーキで、キャスターのタイヤの回転を阻止するものである。図９（ｈ）に示すように、タイヤとハブとからなる車輪を、フォーク部で車軸により回転可能に保持する。フォーク部をベアリングと旋回軸で旋回可能に保持するキャスター取付板を、旅行鞄などに取り付ける。細長いＵ字形状の弾性樹脂部材のブレーキを、フォーク部の左右の腕のタイヤの直ぐ上に水平に取り付ける。操作しない限りブレーキは安定な水平状態に戻るので、不用意に車輪の回転を妨げることはない。ブレーキの先端の操作部を操作して、ブレーキの中央の摩擦部を、フォーク部の腕とタイヤの間に入れると、タイヤを挟む摩擦力で車輪の回転が阻止される。

実開平07-038420号公報(実用登録第2590983号) 特開平08-132813号公報(特許第2831284号) 特開平11-091306号公報(特許第3159668号) 特開平11-123905号公報(特許第3113846号) 特開2006-111118号公報(特許第4266910号) 特開2008-290628号公報特開2012-127132号公報特開2012-158255号公報

しかし、従来のブレーキ付きキャスターでは、次のような問題がある。構造が複雑で部品点数が多いので、組立てが困難であり、コストがかかるし、故障しやすい。簡単な構造のブレーキでは、確実にロックできない。

本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、低コストで堅牢なブレーキ付きキャスターを実現することである。

上記の課題を解決するために、本発明では、弾性タイヤとハブとからなる車輪と、車輪を車軸で回転可能に保持するフォーク部と、フォーク部をベアリングで旋回可能に保持するキャスター取付板と、車輪の回転を阻止するブレーキとを具備するブレーキ付きキャスターのブレーキを、フォーク部の腕に取り付ける取付部と、フォーク部の腕とタイヤの間にあってタイヤの肩部を押さえる摩擦部と、タイヤの肩部を押さえない状態にある解放位置とタイヤの肩部を押さえて回転を阻止する停止位置のいずれか一方の位置から他方の位置に向けて動かすための操作部とを備える単一の硬質部材の制動装置とし、解放位置では、フォーク部の中央部後端斜面の弾力性により安定に保持され、停止位置では、タイヤの肩部の反発力により停止状態に安定に保持され、解放位置と停止位置の間の境界位置の前後において、タイヤの肩部の反発力による回転力の方向が反転するように構成した。

上記のように構成したことにより、低コストで堅牢なブレーキ付きキャスターが実現できる。

本発明の実施例におけるブレーキ付きキャスターの概念図である。本発明の実施例におけるブレーキ付きキャスターの正面図と背面図である。本発明の実施例におけるブレーキ付きキャスターの側面図である。本発明の実施例におけるブレーキ付きキャスターの分解斜視図である。本発明の実施例におけるブレーキ付きキャスターのブレーキの詳細図である。本発明の実施例におけるブレーキ付きキャスターの状態図である。本発明の実施例におけるブレーキ付きキャスターの動作説明図である。本発明の実施例におけるブレーキ付きキャスターの変形例である。従来のブレーキ付きキャスターの概念図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図８を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施例は、解放位置と停止位置の間の境界位置の前後で回転力が反転して、停止位置ではタイヤの肩部の反発力により停止状態に安定に保持される単一部材のブレーキを有し、車輪とフォーク部とキャスター取付板を備えるブレーキ付きキャスターである。

図１に、ブレーキ付きキャスターの概念図を示す。図２に正面図と背面図を示す。図３に側面図を示す。図４に分解斜視図を示す。図５にブレーキの詳細図を示す。図６に状態図を示す。図７に動作説明図を示す。図８に変形例を示す。図１〜図８において、車輪１は、タイヤとハブからなる接地回転部材である。タイヤ２は、ウレタン樹脂製などの弾力性のあるタイヤである。ハブ３は、プラスチック製の軸受け兼リムである。車軸４は、車輪を回転可能に支持する部材である。フォーク部５は、車軸を介して車輪を保持する部材である。ベアリング６は、旋回軸を支持する軸受けである。キャスター取付板７は、フォーク部を旋回可能に保持して、鞄に取り付けるための基板である。

ブレーキ８は、車輪の回転を阻止する樹脂製制動部材である。取付部９は、ブレーキを取付軸でフォーク部の腕に取り付けるための筒状部である。摩擦部10は、タイヤの肩部を押さえて摩擦によりブレーキを掛ける部分である。操作部11は、ブレーキを掛けるために手やつま先で押す部分である。肩部12は、タイヤの側面と踏面の境界部分である。旋回軸13は、フォーク部の旋回中心軸である。取付軸14は、ブレーキをフォーク部に取り付ける軸である。取付環15は、フォーク部の腕で取付軸を保持する環状部である。

上記のように構成された本発明の実施例におけるブレーキ付きキャスターの機能と動作を説明する。最初に、図１を参照しながら、ブレーキ付きキャスターの概要を説明する。図１（ａ）に、解放状態の側面図を示す。図１（ｂ）に、解放状態の斜視図を示す。図１（ｃ）に、停止状態の斜視図を示す。図１（ｄ）に、解放状態の断面図を示す。図１（ｅ）に、停止状態の断面図を示す。このブレーキ付きキャスターは、弾性タイヤ２とハブ３とからなる車輪１と、車輪１を車軸４で回転可能に保持するフォーク部５と、フォーク部５をベアリング６で旋回可能に保持するキャスター取付板７と、車輪１の回転を阻止するブレーキ８とを具備する。

ブレーキ８は単一の硬質部材でできている。取付軸14を、フォーク部５の左右の腕と取付部９に通して、ブレーキ８をフォーク部５に取り付ける。タイヤ２の肩部12を押さえない状態にある解放位置では、取付部９の先端部がフォーク部５の中央部後端斜面に弾力的に押されて、解放方向に回転力を受けるので、摩擦部10がタイヤ２から離れた状態で安定に保持される。その際、ブレーキ８の突起がフォーク部５の中央部の後縁に当たって、解放方向に過度に回転しないようになっている。

ブレーキを掛ける場合は、進行方向から見て後端にある操作部11を押して、解放位置から停止位置に向けて動かす。摩擦部10がタイヤ２の肩部12に当たると、肩部12の反発力により、ブレーキ８を解放方向に回転させようとする回転力が生じる。解放位置と停止位置の間の境界位置を通過する際に、回転力の方向が反転する。停止位置では、フォーク部５の腕とタイヤ２の間にある摩擦部10で、タイヤ２の肩部12を押さえて、タイヤ２の回転を阻止する。停止状態では、タイヤ２の肩部12の反発力により、停止位置で安定に保持される。

次に、図２〜図５を参照しながら、ブレーキ付きキャスターの詳しい構造を説明する。図２（ａ）に、正面図を示す。キャスターの進行方向前方からキャスターを見た図である。図２（ｂ）に、解放状態の背面図を示す。図２（ｃ）に、停止状態の背面図を示す。キャスターの進行方向と逆方向からキャスターを見た図である。図３（ａ）に、解放状態の側面図を示す。図３（ｂ）に、停止状態の側面図を示す。ブレーキ以外の構造は、従来の周知のキャスターとほぼ同じである。車輪１は、弾性タイヤ２とハブ３とからなる。フォーク部５は、車輪１を車軸４で回転可能に保持する。キャスター取付板７は、フォーク部５をベアリング６で旋回可能に保持する。

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、解放状態の分解斜視図を示す。図４（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に、停止状態の分解斜視図を示す。図４（ｇ）に、主な部分に分けた分解斜視図を示す。図４（ａ）、（ｄ）は、キャスター取付板７を除いた図である。図４（ｂ）、（ｅ）は、さらにベアリング６を除いた図である。図４（ｃ）、（ｆ）は、さらにフォーク部５を除いた図である。図５（ａ）、（ｂ）に、ブレーキの斜視図を示す。図５（ｃ）、（ｄ）に、ブレーキの正面図と背面図を示す。図５（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）に、ブレーキの上面図と側面図と底面図を示す。

ブレーキ８は、車輪１の回転を阻止する単一の硬質部材で形成される。例えば、硬質プラスチックや金属で作る。取付軸14で、取付部９をフォーク部５の左右の腕の取付環15に取り付ける。取付軸14を回転中心として、解放状態から停止状態まで、約60°程度回転する。ブレーキ８の操作部11は、つま先や手で操作しやすいように、滑止めが付いている。取付部９の近くに、タイヤ２の肩部12を押す摩擦部10がある。突起は、フォーク部５の中央部の後縁に当たって解放方向への過度の回転を制限するものである。停止状態では、操作部11の下側がタイヤ２に当たって、停止方向への過度の回転が制限され、適度な位置で安定に保持される。

次に、図６を参照しながら、ブレーキ付きキャスターの機能を説明する。図６（ａ）に、解放状態の斜視図を示す。図６（ｂ）に、解放状態の側面図を示す。解放位置では、摩擦部10は、タイヤ２の肩部12を押さえない状態にある。操作部11は、解放位置から停止位置に向けて、またはその逆方向に動かすためのものである。解放位置では、フォーク部５の中央部後端斜面の弾力性により、解放方向に弱い回転力が与えられるが、突起がフォーク部５の中央部の後縁に当たって安定に保持される。解放位置と停止位置の間の境界位置の前後において、タイヤ２の肩部12の反発力による回転力の方向が反転する。図６（ｃ）に、停止状態の斜視図を示す。図６（ｄ）に、停止状態の側面図を示す。

摩擦部10は、フォーク部５の腕とタイヤ２の間にあって、タイヤ２の肩部12を押さえる働きをする。停止位置では、タイヤ２の肩部12を押さえて、車輪１の回転を阻止する。停止状態では、タイヤ２の肩部12の反発力により停止方向に回転力が加わるが、操作部11がタイヤ２に当たって止まるので、停止位置で安定に保持される。操作部11は、操作のためであるとともに、停止状態を維持するためのものでもある。

次に、図７を参照しながら、ブレーキ付きキャスターの動作を説明する。図７（ａ）に、ブレーキ８の解放状態の側面図を示す。解放位置では、フォーク部５の中央部後端の斜面の弾力性により安定に保持される。操作部11を押して、解放位置から停止位置に向けて動かすと、図７（ｂ）に示すように、ブレーキ８を解放状態から約15°だけ回転させた開始状態になる。さらに操作部11を押すと、図７（ｃ）に示すように、ブレーキ８を解放状態から約30°だけ回転させた途中状態になる。さらに操作部11を押すと、図７（ｄ）に示すように、ブレーキ８を解放状態から約45°だけ回転させた境界状態になる。

境界状態は、力を掛けないといずれの方向に回転するかわからない不安定状態である。解放位置と停止位置の間の境界位置を通過するとき、タイヤ２の肩部12の反発力による回転力の方向が反転する。さらに操作部11を押すと、ブレーキ８は停止位置に向かって自ら回転し、図７（ｅ）に示すように、ブレーキ８を解放状態から約60°だけ回転させた停止状態では、タイヤ２の肩部12の反発力により停止方向に回転力がかかり、操作部11がタイヤ２に当たって止まり、停止位置に安定に保持される。ブレーキを解除する場合は、操作部11を持ち上げて境界状態まで回転させれば、その先はブレーキ８自らが回転して解放状態まで戻る。

次に、図８を参照しながら、ブレーキ付きキャスターの変形例を説明する。図８（ａ）に、硬質プラスチックタイヤの例を示す。タイヤ２が硬質プラスチックの場合、ブレーキ８を軟質プラスチックとすることで、ゴム製タイヤの場合と同様のブレーキ機能を果たすことができる。図８（ｂ）に、双輪キャスターの例を示す。単輪のキャスターに限らず、双輪のキャスターでも、２つ連結することにより同様のブレーキ機能を果たすことができる。図８（ｃ）に、シーソー型操作部の例を示す。解放操作のための操作部を反対側に設けて、シーソー型操作部にすることも可能である。

上記のように、本発明の実施例では、ブレーキ付きキャスターを、解放位置と停止位置の間の境界位置の前後で回転力が反転して、停止位置ではタイヤの肩部の反発力により停止状態に安定に保持される単一部材のブレーキを有し、車輪とフォーク部とキャスター取付板を備える構成としたので、ブレーキ付きキャスターを低コストで堅牢にすることができる。

本発明のブレーキ付きキャスターは、旅行鞄やキャリーバッグのためのキャスターとして最適である。また、ベビーバギーや家具などのキャスターとしても好適である。

１車輪
２タイヤ
３ハブ
４車軸
５フォーク部
６ベアリング
７キャスター取付板
８ブレーキ
９取付部
10 摩擦部
11 操作部
12 肩部
13 旋回軸
14 取付軸
15 取付環

Claims

弾性タイヤとハブとからなる車輪と、前記車輪を車軸で回転可能に保持するフォーク部と、前記フォーク部をベアリングで旋回可能に保持するキャスター取付板と、前記車輪の回転を阻止するブレーキとを具備するブレーキ付きキャスターにおいて、前記ブレーキは、前記フォーク部の中央部後端斜面の弾力性により解放方向に弱い回転力が与えられて前記タイヤの肩部を押さえない状態にある解放位置と前記タイヤの肩部を押さえて前記タイヤの回転を阻止する停止位置との間を回転するものであり、前記フォーク部の腕に取り付ける取付部と、前記フォーク部の腕と前記タイヤの間にあって解放位置では前記タイヤから離れるが解放位置以外では前記タイヤの肩部を押さえて解放位置から停止方向へ約45°回転するまで前記タイヤの肩部から解放方向に回転力を受けて約45°回転位置から約60°回転位置まで前記タイヤの肩部から停止方向に回転力を受ける摩擦部と、解放位置と停止位置のいずれか一方の位置から他方の位置に向けて動かすとともに前記タイヤに当たって停止方向への回転を止めて停止位置で安定に保持するための操作部と、解放位置から停止位置までの約60°程度の回転を許し前記フォーク部の中央部の後縁に当たって解放方向への過度の回転を制限して解放位置で安定に保持する突起とを備える単一の硬質部材の制動装置であることを特徴とするブレーキ付きキャスター。